完整word版包交换OPNET网络仿真Word文件下载.docx

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4.学习并理解外围节点及中心节点中进程的含义。

5.学习并掌握链路的建模方法

6.学习并掌握数据包的格式

7.学习并掌握配置参数﹑收集统计量﹑运行和调试程序﹑并分析结果的能力。

二﹑实验过程

1.创建一个基本包交换网络

1.1创建新的包格式

在新建中创建一个数据包模块，定义名字为dest_address,大小为2。

1.2创建链路模型

打开包格式编辑器，选择全双工方式，在链路转发包格式中选择自定义的包数据速率选择9600，取消链路的纠错功能，选择链路无干扰模式并选择计算点对点的传输时延。

1.3创建中心交换节点模型

创建节点交换模型需要定义节点模型和进程模型两步

1.3.1定义节点模型

中心交换节点模型由4对收/发信机以及一个中心处理机组成，然后使用数据包流连接相应的模块，为每个收发信机设置与链路相同的数据速率9600，并选择自定义的数据包。

1.3.2定义进程模型

中心节点进程模块将接收到的包按照目的地址转交给正确的发信机，然后通过发信机将包发送目的节点，中心节点进程模块通过包流与发信机和收信机相连，因为每个包到达都出发中心节点进程的一次中断，中心节点进程接收到中断后从休眠状态激活执行代码处理包

（1）单击创建状态按钮

，然后将光标移到编辑窗口中，单击鼠标左键，放置一个状态，然后单击鼠标右键，命名该状态为idle。

（2）建立状态转移：

（3）在转移线上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择EditAttributes，然后将转移的

condition属性改为PK_ARRVL，并且将executive属性改为route_pk（）。

（4）接下来你需要定义PK_ARRVL条件的宏

单击编辑头块按钮

输入定义宏PK_ARRVL的代码

（5）为idle状态创建一个指向自身的转移线。

（6）在转移线上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择EditAttributes，然后将转移的

condition属性改为default，右击鼠标关闭对话框

（7）接下来你需要编写条件执行代码route_pk（）,单击编辑函数块按钮

（8）更改进程的属性：

从Interfaces菜单中选择ProcessInterfaces,把begsimintrpt属性的初识值改为enabled。

接下来，你需要编译模块：

（9）单击编译进程模型按钮。

（10）需要将编译好的进程模型指定给节点模型：

从Windows下拉菜单中选择NodeEditors，然后找到<

initials>

_pksw_hub。

这时节点模型编辑器被激活,在hub进程上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择EditAttributes，将processmodel的属性值改为pksw_hub_proc,保存节点模型

1.4创建外围节点

1.4.1定义外围节点模型

当周边节点生成一个包时，它必须给这个包指定一个目的地址，然后将它发

往中心节点。

如果周边节点接收到一个包时，它必须计算该包的端对端延时。

因此周边节点必须包括一个业务生成模块、一个进程模块和一对点对点收发信机来完成这些任务。

（1）按下列方向建立包流：

rcv→proc；

proc→xmt；

src→proc。

（2）在src模块上单击鼠标右键，从弹出地菜单中选择EditAttribute。

（3）在属性表中，选中左边一栏的PacketInterarrivalTime（这时该属性变成蓝色），

然后单击Promote按钮。

（4）单击PacketFormat属性对应的右边Value栏，将它更改为pksw_format。

（5）参考图，确定你的设置正确，然后单击OK关闭属性对话框。

（6）接下来你需要定义收发机模型属性：

（7）在其中一个收信机或收发信机模块上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Edit

Attributes。

（8）单击channel属性右边的value栏，在弹出的信道属性表中将datarate设置为9600.

（9）单击packetformats栏，在弹出的对话框中单击“SupportsAllPacketFormats”

和“SupportsUnformattedPackets”复选框，关掉所有默认支持的格式，然后找到

pksw_format包格式，将它属性改为supported。

单击OK关闭对话框。

（10）重复（7）（8）（9）操作到所有的收发信机。

（11）接下来你需要定义节点模型的界面属性：

Interfaces菜单中选择NodeInterfaces

出现节点界面对话框，找到支持的节点类型属性表，除了fixed外的节点类型对应的Supported属性设置为no，表明该节点只能作为固定节点。

（12）重新定义包间隔的命名，点击NodeInterfaces对话框中选择Rename/Merge按钮。

（13）在UnmodifiedAttributes栏中找到要更名的属性src.PacketInterarrivalTime，然

后单击按钮。

（14）在PromotionName文本栏中中输入新的名字sourceinterarrivaltime，如图

所示。

（15）接下来为sourceinterarrivaltime属性指定预定值：

在NodeInterfaces对话框中，选择新命名的sourceinterarrivaltime属性，这时

左边的EditProperties按钮被激活，单击它，这时出现Attribute:

sourceinterarrivaltime对话框，在SymbolMap表中，将所有Symbol对应的Status变为suppress。

（16）在Nodeinterface中除了sourceinterarrivaltime外的所有属性的Status改为hidden。

1.4.2定义外围节点进程模型：

（1）从File菜单中选择New…，从弹出的菜单中选择ProcessModel，单击OK按钮。

（2）改变状态的属性：

在第一个状态上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Setname将其改名为init，

并且选择MakeStateUnforced使其变为强制的（forced），这时状态颜色变为绿色。

将第二个状态更名为idle。

（保持它为红色的非强制unforced状态），如图所

示。

（3）按下图所示定义状态

（4）接下来，需要定义状态变量和临时变量，单击编辑状态变量工具按钮

在状态变量对话框中输入以下内容，如图所示

（5）创建一个全局统计探针收集包的端对端延时结果：

在进程模型的Interfaces菜单中选择DeclareGlobalStatistics（申明全局统计量），将StatName属性命名为ETEDelay。

在探针描述文本栏中输入CalculatesETEdelaybysubtractingpacketcreationtimefromcurrentsimulationtime，从File菜单中选择Save保存描述文件。

1.5创建网络模型

（1）从OPNETModeler主窗口中的File菜单中选择New.，从下拉列表中选择Project，

（2）首先需要创建一个对象模板，它包含你需要用到的模块，单击打开对象模板工具按钮,在弹出的对话框中单击配置模板按钮ConfigurePalette,在ConfigurePalette对话框中，单击Clear按钮，

（3）单击NodeModels按钮找到pksw_hub和pksw_node节点模型并单击右边的Status栏使其变为included。

然后单击OK。

（4）在ConfigurePalette对话框中，单击LinkModels按钮。

（5）找到pksw_link并包括include该链路模型。

单击OK。

（6）在ConfigurePalette对话框中，单击OK按钮，将模板命名为pksw_palette，

（7）在项目编辑窗口中放置一个subnet模型并命名为pksw1,双击这个子网模块进入它的内部,放置四个周边节点对象pksw_node,放置一个中心节点对象pksw_hub，并将该节点命名为hub,单击模板中的链路对象pksw_link，依次（node_0，node_1，node_2，node_3）连接四个周边和hub节点，

1.5收集统计量并分析结果

选择要收集的结果：

（1）在工程窗口的空白处（任意位置）单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Choose

IndividualDESStatistics。

（2）打开GlobalStatistics列表，选中ETEDelay

（3）在node_0与hub间的链路上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择ChooseIndividual

DESStatistics。

（4）打开point-to-point列表，选中上行和下行链路利用率

1.6配置仿真

（1）从DES菜单中选择Configure/RunDiscreteEventsimulation

（2）将随机种子Seed设置为21，仿真时间设为1000seconds

（2）给sourceinterarrivaltime属性赋值：

单击ObjectAttributes按钮，在attribute中选择pksw1sourceinterarrivaltime添加间隔时间，这里我们设置成4，40

（3）

（1）单击执行仿真按钮。

（4）仿真完毕后关闭仿真消息对话框，并且关闭仿真配置编辑器。

2实验改进

2.1增加baseline节点模型

（1）点击面板上的Scenarios中的Duplicatescenario选项，复制baseline的场景，然后命名场景为baseline1。

（2）双击hub节点，进入其内部，然后复制收发信机，添加两对收发信机。

（3）单击对象面板，添加节点到subnet中，依次连接节点到hub节点。

（4）按照1.5,1.6所示收集统计量及配置仿真。

2.2增加子网模型

（1）点击面板上的Scenarios中的Duplicatescenario选项，复制baseline的场景，然后命名场景为dual_subnet。

（2）如下图配置hub节点；

（3）增加一个一字节的数据包。

（4）修改hub进程中的init，functionblock，sv。

（5）修改节点模型中的idle的function

（6）修改包的间隔时间为80,8

（7）复制pksw1为pksw2，右击pksw2在属性中修改userid为2。

（8）运行仿真。

2.3增加子网节点模型

（1）点击面板上的Scenarios中的Duplicatescenario选项，复制baseline的场景，然后命名场景为dual_subnet1。

（4）增加子网内部的节点

（5）运行仿真

3.仿真结果的分析

（1）baseline的仿真，蓝线是包间隔时间为4s，红线是包间隔时间40s，由仿真图像可知，间隔时间越长，其链路的利用率越低。

（2）选择ETEdelay，蓝线是发包间隔时间为4s，红色为40s，可以看出二者延迟的平均时间差别不大。

（3）由baseline和baseline1的间隔时间为4s的链路利用率比较来看，当间隔时间为4s时，节点为6的模型的链路利用率大于节点为4的链路利用率。

（4）由baseline和baseline1的间隔时间为4s的延迟时间来看，蓝线为4节点的模型，红线为6节点的模型，节点为6的延迟时间明显大于节点为4的模型的延迟时间，节点的多少对延迟的时间是有一定的影响。

（5）由baseline和dual_subnet的链路利用率来看，两个子网的线路利用率低于一个子网的线路利用率，两个子网的可能会造成拥塞。

（6）由baseline和dual_subnet的延迟来看，红线是两个子网的延迟平均时间，明显高于一个子网的延迟时间。

（7）由dual_subnet和dual_subnet1的链路利用率来看，节点为6的线路利用率高于线路为4的线路利用率。

（8）由dual_subnet和dual_subnet1的延迟来看，红线为节点为6的延迟平均时间，蓝线为节点为4的延迟平均时间，节点越多时，其延迟时间越长。

5.实验总结

在opnet对包交换网络的建模与仿真实验中，使我收获很多，首先对opnet软件的使用的掌握，而且掌握了包交换网络的结构与各个模块的作用，在进行实验时，也碰到了一些问题，比如在使用opnet软件进行仿真时，如果连接网络，会造成丢包或者运行结果无法显示，还有对收发信机的编号问题中，如果对收发信号的编写错误，则在进行收发包时，无法找到收发信机的地址，以至于无法收发包，造成包的丢失，在进行该实验中，让我提高了解决问题和分析问题的能力。